如图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．这被誉为

Question

如图为氢氧燃料电池的结构示意图，电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒．当氧气和氢气分别连续不断地从两极通入燃料电池时，便可在闭合回路中不断地产生电流．这被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．试回答下列问题：
（1）图中通过负载的电子流动方向______ （填“向左”或“向右”）．
（2）写出氢氧燃料电池工作时正极反应式：______．
（3）放电过程中，负极附近溶液的pH______（填“增大”，“减小”，“保持不变”）电解质溶液的pH______（填“增大”，“减小”，“保持不变”）．
（4）若把H₂换为甲烷，写出负极电极反应式______当电路中有16mol电子通过时，还原剂消耗的质量为______．

Answer 1

（1）燃料电池中电子从负极流向正极，通入氢气的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则电子流动方向向右；故答案为：向右；
（2）氢氧燃料电池中，电解质溶液为碱，则正极上氧气得电子和水生成氢氧根离子，则其电极反应式为：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；
故答案为：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-；
（3）放电过程中，负极的电极反应为：H₂+2OH^--2e^-═2H₂O，反应消耗氢氧根离子，则负极附近溶液的pH减小；燃料电池的总反应为2H₂+O₂=2H₂O，反应后溶液体积增大，溶液的PH减小；
故答案为：减小；减小；
（4）燃料电池中，负极上燃料失电子发生氧化反应，碱性条件下，甲烷在负极生成碳酸根离子，其电极反应式为：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；当电路中有16mol电子通过时，还原剂甲烷消耗的物质的量为2mol，则其质量为2mol×16g/mol=32g；
故答案为：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；32g．